岔枕

軌枕承受來自鋼軌的各向壓力，彈性地傳佈於道牀，有效地保持軌道的幾何形位，是鐵路線路上部建築的重要組成部分。軌枕應具有必要的堅固性、彈性和耐久性，並能便於固定鋼軌，有抵抗縱向和橫向位移的能力。按其使用目的可分為：用於一般區間的普通軌枕：用於無碴橋樑上的橋枕；用於道岔上的岔枕。岔枕的結構一般會與普通的軌枕不同。道岔處要引導機車車輛從一股道轉入另一股道導至此處的軌枕受力狀況與產生的應力會跟普通線路上的軌枕情況不同。因此，岔枕的結構與一般軌枕的結構也不同。

木岔枕 ^[1] 

木岔枕是世界各國鐵路道岔上最早採用的一種岔枕。其主要優點是彈性好，可緩和列車的動力衝擊作用，有較好的絕緣性能。但由於其縱橫向位移阻力差，限制了列車通過速度，亦即限制了運能的提高，同時耗費大量優質木材，而且使用壽命短，維修工作量大，總的看來很不經濟。因此，將逐漸被其它材質的岔枕所取代。

混凝土岔枕是世界上主要採用的岔枕形式。隨着鐵路高速、重載發展的需要，用混凝土岔枕代替木岔枕已成為岔枕的發展方向。混凝土岔枕材源較豐富，並能保證幾何尺寸，使軌道彈性均勻，提高了軌道的穩定性。且不受氣候、腐朽、蟲蛀及火災的影響，使用壽命長。此外，混凝土岔枕還具有較高的道牀阻力，可提高線路的橫向穩定性。但混凝土岔枕也有其自身的缺點：自重大，剛度大，抗震性能不佳;彈性差，易脆裂；搬運、維修不易；絕緣性能差。

鋼岔枕是一種特殊形式的岔枕，主要用於道岔牽引點處，可將道岔電務轉換杆件甚至轉轍機均放於枕內，不佔用道岔搗固空間，有利於大機養護作業及道牀的穩定。且還有脱軌時損傷少，可再生的優點。其不足之處是：容易生鏽，質量較輕時振動較大，質量較大時成本較高。

鋼筋混凝土岔枕最長者為4.90m，級差為0.10m。混凝土岔枕與Ⅲ型混凝土枕具有相當的有效支承面積，採用無擋肩形式，岔枕頂面平直，岔枕中還預埋有塑料套管，依靠扣件摩擦及旋入套管中的道釘承受橫向荷載，按7mm配筋。

為了不讓轉換設備佔用枕木空間，適應大型養路機械設備的需要，提速道岔中還設計並採用了鋼岔枕。鋼岔枕內腔應滿足電務轉換設備的安裝要求，同時考慮允許尖軌或心軌±15mm的伸縮量。鋼岔枕外寬要控制，以保證與相鄰岔枕間形成足夠的搗固空間。

鋼岔枕自身還應有足夠的剛度，在輪載作用下儘可能減小撓度，保證為上部構件及轉換設備提供良好的支承條件。

鋼岔枕與墊板、外鎖閉設備間設有絕緣部件。鋼岔枕底部焊有不規則條塊，增大與道牀間的摩擦係數。

第二次世界大戰以前，歐洲鐵路普遍採用木枕，由素枕發展到防腐油枕，斷面尺寸由小到大，以適應當時的需要。二戰以後，由於戰爭的破壞，大片森林不復存在，同時，戰後的重建需要大量木材，鐵路軌枕資源缺乏。在此種情況下，歐洲的一些國家開始研究以混凝土軌枕代替木枕。德國研究並發展整體式預應力混凝土軌枕，法國研究並發展了雙塊式非預應力軌枕 ^[2]  。

德法兩國的道岔基礎可分為兩大類:碎石道牀一混凝土岔枕基礎、整體道牀基礎。法國以碎石道牀一整體混凝土岔枕基礎為主。

法國道岔的彈性大部分由道碴提供，扣件剛度大，岔枕傳到道牀的振動較大，因此道牀要保持良好的狀態，必須注重養護維修。德國有碴軌道岔枕上有較好的減振扣件系統，加上鉸接岔枕的應用，道牀受到的振動要小一些，道牀維修週期要長一些。但由於部分岔枕要採用鉸接件，岔枕成本昂貴。

德國是研究開發混凝土軌枕較早的國家。於20世紀80年代初開始研製混凝土岔枕，並陸續在全國主要幹線上推廣使用。90年代初，開始研製鉸接式混凝土岔枕。德鐵研製鉸接式混凝土岔枕主要基於兩個目的:一是解決整組道岔運輸超限問題:二是解決列車高速運行時，長岔枕未行車股道一端翹起和拍打道牀引起道碴粉化問題。經過5年的研製，從1995年起，德鐵開始在碎石道牀上推廣使用鉸接式混凝土岔枕。經過運營實踐，對

鉸接結構進行了重大改進，不論是高速(v=160 km/h-220 km/h)線路上的道岔，還是極高速(v>220 km/h)線路上的道岔均採用鉸接岔枕。

德鐵的研究表明當岔枕長度超過3.2m時，共振現象明顯，因此長度在3.2m以上的長岔枕在側股股道中部以柔性鉸聯結，鋼軌一岔枕間高彈性墊板與鉸接岔枕共同組合成優良的彈性基礎，減小了岔枕的下沉量，並減少了道碴的粉化，延長了道牀的維修週期。

勃蘭登堡、布茨巴赫(WBG/BWG)是德國的兩大道岔製造廠。在德國BWG現代道岔設計中，使用了集扣件、鎖閉設備、連接杆和加熱器在一起的空心軌枕。其頂部對稱地焊接了鋼板，使得其彈性與鄰枕接近。位於轍叉邊上的長空心枕採用分離設計，提供適當的防振連接。BWG認為空心軌枕也可以用在板式軌道的設計中，具有清潔和少維修的優點。

為適應大型養路機械作業的需要，從根本上解決電務設備佔用枕木空間的問題，德國在高速道岔中採用了鋼岔枕來放置轉轍機。

法國的高速鐵路網建設始於十九世紀八十年代，有：2 X1800km的有碴軌道；2X1300km的無碴軌道：有碴軌道站了絕大部分。其道岔區的軌道結構型式也大部分為有碴軌道。

法鐵認為將轉轍機放在特製的混凝土枕上，特製枕的剛度與線路相同，基礎穩定。

我國主要的道岔基礎有木岔枕及混凝土岔枕兩種形式。木岔枕斷面和普通木枕基本相同，長度分為12級，其中最短的為2.60m，最長的為4.80m，級差為0.20m，採用螺紋道釘與墊板聯結。混凝土岔枕比木岔枕重，使用壽命長，不易撓曲，可以減少錳鋼轍叉的裂損，還能增加軌道的剛度，穩定性好。這些優點能大大降低混凝土岔枕道岔的養護維修費用。此外，由於木材供應日趨緊張，鐵道部在1988年頒佈的《鐵路主要技術政策》中明確指出應採用高強度預應力混凝土岔枕。

我國從60年代初開始研究混凝土岔枕。最初研究的對象是50kg/m鋼軌12號單開道岔用混凝土岔枕，經過試鋪、改進，於1915年在全路推廣使用。1985年開始研製60kg/m鋼軌12號單開道岔用混凝土岔枕。

己完成的混凝土岔枕標準設計有：專線3197 [50kg/m鋼軌、43kg/m鋼軌9號道岔用混凝土岔枕(工礦企業用)]；專線3263 (50 kg/m鋼軌12號單開道岔用混凝土岔枕)；專線3279 (60kg/m鋼軌12-號單開道岔用混凝土岔枕)；專線3281 (50kg/m鋼軌9號單開道岔用混凝土岔枕)；專線3283 (60kg/m鋼軌9號單開道岔用混凝土岔枕)；專線3304 (60kg/m鋼軌12號可動心軌轍叉單開道岔用混凝土岔枕)。鐵道部專業設計院從1985年開始研製重載鐵路用混凝土岔枕道岔。1986年完成了60kg/m鋼軌12號單開道岔用混凝土岔枕的試製、試鋪，198年通過部級鑑定並在全路推廣使用。

1995年以來，隨着鐵路客運列車速度不斷提高的要求，我國研製和鋪設了多種號碼道岔的混凝土提速岔枕，包括整體式和鉸接式，幾年的應用實踐表明，所研製的混凝土岔枕儘管存在着這樣和那樣的問題，但總的來説是成功的，起到了確保安全、強化軌道結構、減少養護和維修工作量的作用。

在2002年鐵道部運輸局組織的提速岔枕現場使用情況調查後，對扣件系統塑料套管的結構進行了設計改進，克服了扣件系統在安裝方面的困難，極大地減少了套管在使用中出現損壞的現象。同時，運輸局在最近的幾年裏組織有關單位的專家，對各個岔枕生產廠家的質量進行了嚴格的監督把關，並針對每個廠家的具體情況進行了技術指導，使岔枕的質量得到了很大的提高。現場使用單位對最近幾年生產的岔枕滿意率越來越高。

為使道岔的軌下基礎具有均勻的剛性，岔枕的間距應儘可能保持一致。轉轍器和轍叉範圍內的岔枕間距，通常採用(1～0.9)倍區間線路的枕木間距。設置轉轍杆的一孔，其間距應適當增大。道岔鋼軌接頭處的岔枕間距應與區間線路同類型鋼軌接頭處軌枕間距保持一致，並使軌縫位於間距的中心。

鋪設在單開道岔轉轍器及連接部分的岔枕，均應與道岔的直股方向垂直。轍叉部分的岔枕，應與轍叉角的角平分線垂直，從轍叉趾前第二根岔枕開始，逐漸由垂直角平分線方向轉到垂直於直股的方向。 ^[3]